所获奖励:2022年中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖
主要完成人:贾虎、李勇明、王翔、彭瑀、李艳飞、郭士生、李三喜、陈波、伍翊嘉、谢维扬、牛骋程、王迁伟、杨帆
主要完成单位:西南石油大学、中海石油(中国)有限公司上海分公司、中国石油西南油气田分公司页岩气研究院、中国石化华北油气分公司石油工程技术研究院、成都西南石大石油工程技术有限公司、中国石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院
项目来源:国家科技重大专项任务(深层低渗致密储层解堵增产-高密度测试液-抗盐型固化水完井液技术,编号:2016ZX05027003-007,起止时间:2016~2020年),国家自然科学基金(页岩地层动态随机裂缝控制机理与无水压裂理论,编号:51490653,起止时间:2015~2019年),皇家永利杰出青年科技人才项目(油气钻采用纳米复合凝胶的构效关系及其封堵适应性研究,编号:2019JDJQ0036,起止时间:2019~2021年),皇家永利重点研发项目(四川盆地深层页岩气藏非线性渗流规律与缝网压裂基础研究,编号:2018JZ0079,起止时间:2018~2020年)等
我国油气田产量80%以上来自老区,国家现代能源体系规划要求推动老油气田稳产,加大新区产能建设力度,保障持续稳产增产。完井修井与改造是老油气田高效稳产增产的关键,我国井下作业工作量逐年增加,2020年达34万井次,工况日益复杂。井下暂堵隔离是实现安全高效完井、修井和增产的关键。但常规化学暂堵技术受制于储层压力反转、套损严重、腐蚀穿孔等多重困难因素,无法实现高效复产增产,必须创新。项目组按照“产-学-研-用”一体化思路,攻克了井下作业化学暂堵系列难题。科技创新主要有3方面:
(1)揭示了磷酸盐-交联剂-柔性胶粒之间的协同交联机理,发明了低损害密度可调型(1~1.83 SG)、抗高温(180 ℃)固化水完井液与修井液,解决了复杂工况油气井完井修井防漏防喷与储层损害难题。
(2)创建了凝胶网络多级加固和多孔增渗协同破胶方法,发明了低温(15 ℃)~高温(190 ℃)储层低药剂浓度-超高强度-多孔液体胶塞及其井筒隔离技术,井筒承压77 MPa/100m,破胶效率大于85%。
(3)研发形成了基于储层缝网改造的“精细压前评价-精密优化设计-精准甜点改造”复合化学暂堵高效改造技术,实现了长水平段井、套损井和其它复杂工况井的精准暂堵/调液/改造。
项目成果取得授权发明专利共14件,其中美国专利3件,发表论文52篇。经石化联合会鉴定整体技术处于国际先进水平,其中超高强度可控破胶多孔液体胶塞达到国际领先。项目形成的协同交联、网络打结、多孔增渗破胶及“三精”化学暂堵理论丰富了石油工程封堵学理论体系,研究成果在海上和陆地18个油气田累计应用467井次,经济效益超15亿元,近3年新增利润7.1亿元。
图1 超高强度可控破胶多孔液体胶塞
图2 完井增产高效复合化学暂堵技术
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